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BIM+全装修设计

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现有的全装修设计模式在推广中存在很多缺陷,没能从根本上满足用户的个性化需求,而全装修的推广又迫在眉睫,因此全装修个性化设计模式的研究得到广泛重视。将BIM (building information modeling)技术引入全装修的设计阶段 ,通过其强大的协同设计、可视化等功能,在设计阶段就可以建立包含用户全部装修信息的三维模型,为后期进行统一采购和施工提供了极大的便利,通过实例应用展现了其实现的功能,验证了全装修房个性化设计的可行性。


据统计,全国既有的近400 亿m2 建筑中99%为高耗能建筑,每年新建房屋近20 亿m2,95% 以上仍是高能耗建筑。商品住宅全装修又称成品房,装修一次到位是指房屋交钥匙前,所有功能空间的固定面全部铺装或粉刷完成,厨房和卫生间的基本设备全部安装完成,简称全装修住宅。如果我国推广城镇住宅全装修,每年可以减少300亿元的物质消耗和相应的能源消耗,也只有采用推广住宅全装修的办法才能在施工阶段大幅度减少能源消耗。


然而,目前市场上销售的房屋大多为毛坯房,房屋所有者对房屋进行“二次装修”的传统模式存在很多问题,造成了材料的浪费、建筑物结构和功能的破坏、装修行为不规范、装修质量难以保证、生活和建筑垃圾难以处理等现象,是粗放式经济行为的典型表现。


全装修自提出之后,一直被认为是未来装修的发展趋势,但其推广并不尽人意,没有很好地实现其提出的初衷。住宅全装修推行缓慢,毛坯房仍占房地产市场的主流,散户式装修仍然盛行。由于技术的限制,致使建筑与装修分离、装修方案较少、设计质量不高、资源浪费严重,使得全装修设计方案不能真正实现个性化与规模化的良好结合。


现有的模式主要有统一装修式、菜单式和客户参与式三种:统一装修式,仅提供给客户几套装修方案,并根据样板房进行统一装修,一般小户型住宅装修采用这种模式;菜单式,针对不同的装修部位提供规定的材料范围,客户可以根据自己的喜好来选择,实现不同组合的装修,这种模式仅在一些具有一定实力的企业中采用;客户参与式,是在客户的参与下,由客户与设计师共同协商确定装修方案,最大化地实现客户的需求,这种模式仅在一些高档住宅中采用。这几种模式的规模化效应是递减的,而个性化效应是递增的。个性化的增强使得开发商操作起来比较困难,成本增加,而规模化的统一装修又很难被个性化的用户接受。


国内关于将BIM技术应用于全装修的研究相对较少,利用漫游技术展示了基于菜单式的全装修商品房,并分析了虚拟现实系统的实现 [5]。本文试图研究将BIM技术应用于全装修的设计过程,应用BIM技术的协同设计、可视化、设施管理、分析模拟等功能,方便快捷地进行全装修房的个性化设计,更好地满足客户的个性化需求,进一步推动住宅全装修的步伐,规范建筑装修市场环境,促使住宅装修生产从无序走向有序。


1 基于BIM的全装修房个性化设计


1.1 基于BIM技术的全装修个性化设计流程


现有的全装修设计模式是在建筑设计的同时进行装修设计,由于技术的限制,并不能针对每个客户进行个性化设计,为了节约设计成本和时间,只能通过分析客户的需求,对客户进行定位,以此来实现全装修的规模化,这样做虽然可以解决很多传统散户式装修带来的问题和建筑设计与装修设计相分离的问题,但是这无形中也削弱了装修的个性化,使得装修趋同,难以满足消费者的个性化需求。本文基于先进的BIM技术,探究了以BIM技术为基础的装修设计流程,如图1所示。


图1 基于BIM技术的全装修设计流程


首先,以BIM技术为基础的全装修个性化设计在设计阶段就开始介入项目,通过其强大的协同设计功能和可视化功能,使得不具备专业能力的设计人员也能进行全装修的设计工作,无形中节约了大量的设计成本,而且通过在Revit Architecture软件中建立工作集,可以使所有设计师共同工作,并通过碰撞检测功能,提前消除装修设计与建筑设计的冲突,也能避免各专业之间的施工冲突,这大大缩短了设计时间。


由于其强大的优势,这种设计模式使得全装修设计可以针对每个客户进行个性化设计,并与建筑设计相结合,在不改变结构安全的情况下,使得客户可以轻松地对户型进行相应的改动,这样不仅可以减少返工、节约成本、提高施工效率,而且可以在很大程度上满足客户的个性化需求。


形成的三维模型包括建筑、结构、机械、给排水、电路和装修的相关信息,也可以直接产生施工需要的各种图纸。对于难以理解的部分可以利用其可视化功能,在三维视图中通过多角度进行理解,真正实现建筑设计与装修设计的一体化。通过建立这样一个模型,使得装修设计不再与建筑设计相分离,在进行装修设计时,可以确保建筑的结构安全,而且可以针对其管线的布置设计更加节约的卫浴布局。


其次,由于在施工阶段同样也进行了部分装修的施工,相当于缩短了装修时间,使得客户可以在更早的时间内入住自己设计的住宅。在这个阶段,装修设计者还可以根据用户的户型 ,结合用户的需求,并通过供应商提供的可视化的构件模型与用户进行实时的设计展示与方案选择,并对用户的布局进行相关的分析,比如灯具的亮度需求分析、采光分析、通风度分析等,还可以根据商家及施工方提供的价格对装修成本进行预算。


最后,通过与用户协商好的装修方案,由BIM技术产生实际需求的料单,由开发商进行统一采购并确保施工质量。由于是通过BIM技术设计的装修方案,其中相关配套设施的尺寸、位置、大小、生产商、品牌、价格等等都可以确定,用户不必再担心装修的质量。用户可以直接将自己家装修的产品与正规厂家相应品牌、型号的产品进行对比,如果发现不符,由开发商承担全部责任。


1.2 应用实例功能展示


1) 协同设计


BIM技术的相关软件具有强大的协同设计功能,它构筑了一个协同设计的平台,各设计者通过领取事先分配好的工作集,可以在同一时间针对同一项目进行设计,只需要将自己设计的部分定期传到中央数据库,其他设计者即可在相应平面、三维视图中查看。


图2 展示在 Revit Architecture中建立的工作集


2) 与建筑设计相结合


通过建筑设计与装修设计结合形成的三维模型,已经包含了建筑、结构、空调通风、电器、给排水、消防、装修和智能化等多个方面,装修设计者可以将用户需求与建筑设计相结合,设计出更合理的装修设计方案,并且使建筑物更加安全,更好发挥其功能。如图3所示展示了包含给排水的建筑模型。


图3 给排水模型的展示


3) 可视化设计

基于三维模型,设计者不仅可以在平面视图中进行设计,也可以直接在三维模型中进行设计,让用户直接看到设计方案的效果,更加形象、直观、准确,并可以通过漫游技术,对装修方案进行观赏,结合人体工程学进行适当的调整,以保证符合客户的需要。而且基于 BIM的可视化技术,可以让施工人员更准确地明白二维图纸所不能理解的一些细部构造,以确保施工的顺利进行。如此一来,客户再也不必在施工时要求施工人员和设计人员来反复修改设计方案,真正实现了客户心目中的装修方案。如图4、图 5所示,可以在三维视图中通过临时尺寸标注进行物体的动态装修定位。


图4 室内装修设计的动态定位


图5 门窗设计的动态定位


4) 构件属性完善


由供应商提供的装修构件,含有相应商品的详细信息,包括厂家、质量、颜色、大小、功能、安装条件、价格、装修所需人工费用等,都可以通过Revit Architecture软件中的项目参数功能添加到相应的三维模型的构件中,以便不同的参与者提取需要的相关信息。客户在设计师处进行房屋的装修设计相当于同时采购了装修材料,而且采购的材料还享有统一采购的优惠,因为是所有用户统一装修设计完成后 ,由开发商集体进行采购的。因此客户可以在装修设计之后就确保自己将来装修完入住房屋的相关产品的质量。如图6展示了物品的属性。


图6 相关物品的属性


5) 方案个性多样


基于BIM技术的装修设计可以通过对装修材料材质的改变而轻松实现多方案的比选,并在设计师的指导下,加以适当的调整和点缀,就可以形成美观而又有个性化的设计方案,而且这种设计方案不需要用户单独付设计费,因为这几乎是用户自己设计的,既方便又快捷。


6) 分析简便易行


基于BIM技术设计的装修方案,可以轻松地将由Autodesk Revit Architecture软件中形成的模型通过数据转换导入Autodesk Ecotect Analysis进行室内采光分析、室内温度分析、室内通风分析、不同房间所需灯具亮度的分析、噪声分析等,为用户提供一个更舒适的装修设计方案。图9、图10、图 11展示了相关的分析。

图9 室内温度舒适性指标


图10 房间间接太阳得热


图11 室内温度分布


7) 料单形成便捷


经过用户与设计师共同设计形成的装修方案,可以通过BIM软件直接生成所用材料的单据,根据用户需要,进行分类筛选,选出适合于开发商统一采购的数据,而且客户还可以根据出具的料单得到不同装修设计方案的预算成本,从而进行选择,以实现价值效益的最大化,表1显示了部分应用Autodesk Revit Architecture软件中的明细表功能进行分类筛选形成的依据定额进行预算需要的料单。



8) 统一采购,施工装配规模化


由于在装修设计时,已经得到了全部装修需要的材料,开发商可以对其分类整理,形成采购需要的料单,进行集体采购,节省运费和分散采购的费用。而且,通过这种设计方式得到的产品,都经过了碰撞检测功能的检测,确保其施工需要的工作空间及其位置、大小等,可以避免施工人员因尺寸不对而进行拆装、返工等浪费,也可以直接根据设计进行材料和部品的装配与安装,形成规模化装修。


2 小结与展望


针对现有全装修房推广中存在的困难与挑战,提出了基于BIM技术的全装修房个性化设计,通过该设计模式,成功将建筑设计与装修设计相结合,解决了全装修推广中个性化难以实现的问题,从而为全装修的推广提供了新的途径。但要实现这种装修模式,中国本地化的族群必须要由本地供应商提供包含其商品的相关信息、可供选择的种类等 ,并与施工形成的工作面要相适应,便于装配和安装,这样才能真正实现个性化的规模式装修。


(责任编辑:金曙)





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[责任编辑:Susan]

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